科学是知识的经验形态，而哲学是知识的非经验形态; 大脑的意识是受时空全波支配的，这就是为什么我们永远无法意识我们的意识

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声明：本页所有评论和讨论观点并不一定得到解析时空理论作者的认同，仅供读者朋友参考。


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上帝的光环

川江

在20世纪即将结束的时候，一篇理论物理学的论文引起了学术界的骚动。这篇论文提出了一种新的时空观念并在理论上统一了相对论和量子力学。它的神奇在于用非常简明的物理概念和数学方法实现了长期以来无数科学家渴求把量子力学和广义相对论统一的梦想。一位俄国科学家看过解析时空理论第一章后称它让我们看到了上帝的光环。这个光环显然是指广义时空偏转效应。

人类对宇宙和自然的基本观念来自物理学，而物理学的基础是时空框架。我们所有的基本物理概念包括离散、连续、涨落、波动等都是建立在一定的时空框架中的。这个新时空理论的出现不是偶然的，它的意义非常重大。

相对论和量子论的建立构成了现代物理学两大支柱，并为其他科学分支打开了广阔的天地。但是，作为基础的理论物理学曾经拥有的辉煌在近几十年中黯淡下来，物理学早已经从"搜集材料的科学"发展成为了"整理材料的科学"， 过去几十年的实验仅仅验证了已有的理论，并未揭示出需由新规律解释的新现象；以至于越来越多的科学家不得不承认未来岁月不再有任何重大的新发现足以与牛顿、爱因斯坦赐给我们的那些发现相媲美；科学的任务只是补充大量的细节而已，产生枝节性结果；我们有了基本框架，只要填填漏洞就行了；越来越多科学书籍也停留在夸夸其谈的水平。有人曾预言科学的没落及非理性的复活将开始于本世纪末，我们所做的一切都不足以抑制物理学在总体上、在社会支持和社会价值上的衰退趋势，我们无奈地看到物理学对人才的吸引力不断减弱。物理学是一切其他科学的基础，当我们沉浸在对科技发展带来的社会经济巨大利益的乐观情绪时，一些西方学者看到了它的没落，他们悲哀地预感物理学基本定律不断被发现、激动人心、惊世骇俗的年代真的一去不复返了，求真、纯粹和经验的科学已经结束。

不过仍有许多科学家反对那种认为纯科学已走到尽头的观点，他们普遍认为某些惊人的理论和发现已迫在眉睫，理论物理学更深入的发展即将莅临。人们期待的这种理论就是所谓的"大统一"理论，幻想某一天发现宇宙规则，从而一劳永逸地解决一切有待研究的基本理论问题。许多科学主义者也不得不用对"大统一"的期待来支撑自己的信念。这些现象表明科学对形而上学产生了从未有过的焦虑。科学家相信自然界复杂现象中必然有某种暗含的简单规律在起作用，这些规律已经体现在量子论、相对论、自然选择等理论之中。支配世界的行为法则肯定比现在的物理学定律更为玄妙，它有已知理论没有的特征，具有某种不容质疑的自然主义色彩。我不敢肯定解析时空理论就是"大统一"理论，但我至少认为它向这个目标迈出了重要的一步，它的简明性给了人们一种新的方法论启迪。我想，如果对未知的追求走到了尽头，还有什么能够赋予我们存在的意义呢？终极理论会让我们陷入解释的无限循环之中，因此我坚信科学上不存在什么终极理论，除非人类沦落到由他们制造的机器智慧所支配的地步。

牛顿世界充满了常识性知识，而量子场论和超弦理论都让人摸不着头脑。量子力学宣告关于微观世界的知识总是不确定的，不可预测的。奇异的量子效应让人的认知逻辑失效，量子实体具有同时出现在一个以上定点的能力更让人难以理解。而解析时空理论用时空偏转的概念合乎逻辑地解释了量子效应，使量子力学神秘的原理变成了新时空理论的表象。科学原理的特征：我们认定某种本质要么是一种猜想，要么是经验公式、公理或定律(例如欧姆定律)，它们都不允许从现有的其他公式或原理推出。新理论的诞生就是把原有理论的猜想和假设变成其导出结论的一部分并纠正原有理论的缺陷。

爱因斯坦的狭义相对论把物质运动和信息传递的速度限制在光速范围内，而解析时空理论把光速看作人类观测物质运动速度的极限。解析时空对这个问题的论述与相对论的差异在哲学上的意义是巨大的，它在物理概念和数学描述中表明了我们对客观的观测结果与客观存在是有差别的。由此我们看到了这个理论涉及到了精神与物质、主观与客观、意识与存在的最基本哲学问题。

越来越多的人感到物理学正变得越来越难以理解，它已经超出了我们固有的用以把握世界的观念范围，成为少数人玩弄玄妙概念和数学游戏俱乐部，逐步在丧失大众、商业公司和政府的关注和耐心。这不由让我想起著名的"奥卡姆剃刀"原理：对于给定现象的最好解释通常是最简单、假设最少的那个。解析时空理论的基础是两个基本原理：时空面积不变和时空偏转。它们的数学表达式非常简单。由这两个原理出发推导出的结论涵盖了相对论(狭义和广义)和量子力学的基本公式，这使得物理学基础中已有的重大思想都是它的副产品。它轻而易举地攻克了困扰天文学界多年的DI海格立斯双星进动的难题，而广义相对论导出公式的计算值与实际结果相距甚远。这个理论还给出有待验证的两个预测：0.71c(c为光速)光锥顶点和光的双折射。一些看过这篇论文的学者不论对其学术观点持何种看法都提不出它在"范式"上的缺陷。它所应用的数学工具几乎可以让一般受过普通高等教育的人看懂。真正好的理论不仅具有丰富的内涵令人回味无穷，而且蕴含着美和一种使之具有启示力量的简单自明品质。如果一个物理理论基本原理的数学描述一开始就让人头大，我们很难相信它是个好理论。遗憾的是人们似乎已经习惯于把深奥当成物理学原理的发展和突破的方向。

在科学发展的每一个层次上，我们都把一些东西当成表象，而把另一些东西当作本质来解释它们，但当我们进入到更深一个层次中时，原来的本质变成了表象，我们用更普遍的原理当作本质。无论认识发展到何种地步总有无法解答的基本问题，因此我们需要对上帝(本文中把存在看作上帝)的意志进行假设或猜想以合乎逻辑。

虽然这个理论的广泛承认还需要有新的实验验证，但是所有对相对论和量子论的实验验证已经说明了它的生命力，因为它们是这个新理论的特例或导出结果。作为一种新的学说，解析时空理论还处于婴孩阶段，不可避免地存在不完善之处。任何新的学说开始面对强大而又成熟的现有理论时都会显得弱小。如果它是正确的和有生命力的，承认它只是时间问题，华人终将会以此感到骄傲无比!目前海内外的读者们已从新奇、兴奋、怀疑和不解的种种心态中开始接纳了它。尽管这个理论的后续章节尚未完成，但仍有越来越多的物理和天文学者开始研究或讨论它并提出了有价值的观点和诚恳意见。

解析时空理论的意义并非仅仅是把相对论和量子论统一起来，物理学时空原理的突破意味着我们要重新审视我们认识的一切，建立新的宇宙观和哲学。新的时空大厦的建立才刚刚开始，未来它对技术和人文领域的影响将是不可估量的，我认为它对应用技术发展的重大影响最有可能是首先在微电子学、纳米技术、量子器件和量子化学方面。现在谁也说不清利用这个理论会搞出什么令人吃惊的名堂。从现代物理学的发展看，新的数学方法的采用经常走在物理解释的前面。

人们目前希望有一种新的理论对物质与能量，宇宙起源与演化，生命的起源与支配生命的法则，大脑意识的机理，系统论(包括信息论、控制论和混沌理论)与计算机技术，现代数学等注入活力。许多人对科学的信仰是：世界(存在本身)是完全可知的系统，是由有限的普遍性规律决定的，人们可以掌握这些规律并理性地引导它们为自身利益服务。许多学者认为世界遵守某些基本物理定律。多数物理学家的科学观至少是一元论唯物主义的，他们试图证明世界上一切复杂的事物都不过是同一种东西的不同表现形式，众多的解释最后会收敛于越来越简单的原理。科学家总是希望对我们世界的所有现象给出纯粹的物理解释，而不是形而上学的含义。物理学是我们认识世界的基础，数学是它的工具，如果上帝不是一位数学家的话。所以物理学开始向包括社会、文化、心理和经济等人文领域渗透，以试图攻占神秘主义的最后领地。只要科学足够发达，就能把神秘现象还原为平凡的事实，但是如果科学都无法解答的事情，其他方法就更解答不出来。解析时空理论也许会有助于支持这种信念，也许相反。

人文领域的不确定性与量子世界的奇异效应在物理观上是类似的，根据解析时空理论我们有理由相信世界上一切事物都具有所谓的"波粒二象性"，它是时空波函数的表象。解析时空首次成功地在理论上把客观规律的精确重复性与统计性统一了起来，即我们生活在一个矛盾着的二象世界，对这个世界本源的观测遵循广义的测不准原理。我们的经验体系有科学和社会人文两大类，即二象性。后者表象的涨落起伏具有模糊和不确定的性质，而且遵守统计学原理。有些科学家顽固的相信基础理论不应当是统计的，如量子力学、社会学，经济学，进化论等，今天解析时空理论可以打消这种怀疑。用时空波函数看待这些问题也许会有令人吃惊的结论。

解析时空理论推导出的时空结构让我们豁然开朗，原来科学家寻找的所谓"隐秩序"或"隐变量"就是时空波的另半波！根据解析时空理论，场(包括所谓的引力场)或物体间相互作用力其实都是时空偏转能量差(偏转势能差)造成的。能量的不连续是因为时空偏转产生的“黑洞”造成的，宇宙的演化是个更大级别的时空波，所谓“黑洞”就是局部负时空区间。我们生活在这引起的某个起伏波浪之中某个位置(暴涨宇宙模型)，根据宇宙正在膨胀的事实，我们正处于这个波的上升中。将来到达我们这个半波顶后，宇宙在一种大收缩中开始自身坍塌直到一个"点"(解析时空理论消除了时空奇点！)，然后再爆炸走完另一个半波，一直这样循环下去。每个周期要数百亿年，也许上千亿年。这种说法只是解释一个物理表达式而已，我不想更多地发挥它。也许有人会以此证明宇宙、星球和生命的轮回和转世，可这谁也管不了，任何新的宇宙和时空理论都会被神秘主义所利用。另外，新理论也为人们的丰富想象力打开了翅膀。

解析时空理论对光锥顶点性质的论证和预测让我们看到了超经典时空旅行希望，当时空偏转45度时，物体的相对运动将没有空间约束，类似实物传真。这个问题需要某种实验结果和进一步讨论。

根据解析时空理论，当某物体相对于我们的运动速度超过0.71c时，我们观测的该物体自身行为将打破我们的因果逻辑性。这说明我们的因果观是有适用范围的。科学理论的发展会让昨日的胡言乱语变成今天的常识，某些神秘甚至迷信荒唐的东西也许会在将来得到承认，这的确让人有些尴尬。如果科学不存在适于宇宙万物的终极理论，它就永远不会战胜宗教和其他神秘主义。如果这个理论能够让西方思想家认为的"东方神秘主义"复兴和发扬光大(有科学的解释)也许不是什么坏事。

人们普遍认为科学是知识的经验形态，而哲学是知识的非经验形态。这两张皮导致了科学很难解决人文方面的问题。我们无法找到人类共享的经验方式，也不能用语言描述普遍的人类经验以及超越于文化和历史之上的东西是什么。我实在难以想象物理学理论如何解释羊肉泡馍的味道。科学认为文学批评或哲学不能对知识本身作出任何实质性的贡献，它们只能利用科学来丰富我们的想象力。一方面人们认为科学不能解释所有那些变幻莫测的人类思想文化，对模糊空泛的问题无能为力，另一方面当人们又意识到科学的威力以及科学那种可以淹没人类思想和文化多样性的巨大潜力时，不得不对此深怀恐惧。我在[科学的威胁]一文中曾经提到了这一点，因为在当时我看到了解析时空理论对解决意识和人工智能问题所蕴含的力量。

在量子力学中，一个量子特征值的获得纯粹是测量几率的结果。在测量作用在粒子之前，自然界不能"决定"它的自旋方向。关联粒子的"信息"传递不受时空限制。解析时空理论把量子效应和我们的观测经验限制在时空波的上(或下)半波区间，好比我们身体的感知界面上有二极管。而我们的大脑的意识是受时空全波支配的，这就是为什么我们永远无法意识我们的意识，而且关于我们自身的知识也很不完整。时空波的表达式揭示了我们人类认识客观的时空缺陷，时空的另半波是天堂还是地狱我们无法知晓。人们都会吃惊地问道，这是上帝造人时的偶然失误还是上帝赋予我们智慧的必然法则？

世界的复杂性存在于观察者的"眼光"里，我们的知觉系统大大简化了物理过程的复杂性，否则人就无法生存。意识被长期排除在科学研究范围之外，因为人们认为单凭物理学不能解释价值观、意义和其他主观现象。科学界认为一度流行的量子二元论违背了能量守恒定律，它的支持者是出于哲学或宗教动机。当今越来越多的人开始相信大脑是量子过程，量子现象在意识中起着重要作用，人甚至可以改变大脑之外的量子态。对意识问题的征服是科学的终极目标。科学家们研究量子计算机试图实现真正的人工智能，新时空理论的推论也许会让他们豁然开朗，将来也许会帮助人类在物质世界和精神世界的鸿沟上架起一座桥梁。

涉及生物学和进化论的观点我就不多谈了。从一颗受精卵发育成复杂生命的物理过程至今还是个迷。有人认为单凭物理学就足以理解这个世界，人们仍期待着对生命过程的纯物理解释，因为物理学总试图看到事物的最简单方面。

我的观点是科学本身注定了我们人类的知识永远只能满足于不完备的"真理"，科学永远不能达到完美或绝对真理。本文没有涉及应用科学，因为应用科学一直倾向于对主导理论范式进行强化，而不是对它进行挑战。

我们已经看到了上帝的光环，它能够引导我们看清上帝的真面目吗？它能够让我们领悟到上帝的精神吗？也许我们至多能够距上帝近一些而已，打开宇宙之门的钥匙仍然在上帝手中。寻找永恒也许是错误的，但这个过程永远激动人心!

1999.11.18


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以下选摘科学、物理和哲学论坛上的部分讨论观点(经整理并略去发表者姓名或笔名，绝大部分已得到发表者的同意)：

物理学的美学准则

“稻花香里说丰年，听取蛙声一片”，无人不为这句诗词所描绘的大自然的美景而感慨。自然界的美通常意味着一种和谐匀称的景象，物理学也不例外，不过作为描述自然界中物质基本结构和运动规律的一门学科，它的美更朴实。本文要说的是：什么是物理学中的美，即物理学中的美学准则是什么，它们在物理学中发挥怎样的作用？

简单、对称、统一就是物理学之美。从某种意义上讲，它们是评价物理学理论的最高标准。首先谈谈简单性。自然界的现象是错综复杂的，然而背后隐藏的规律确是简单的。物理学正是建筑在这一基础之上，任何物理理论，归根到底只有少数几条基本的假定：经典力学建立在牛顿三定律之上，电动力学建立在法拉第的“场”和麦克斯韦方程组之上，狭义相对论建立在狭义相对性原理与光速不变假定之上，量子力学建立在波函数与薛定谔方程之上……这些简单的假定是从大量的自然现象和物理实验中抽取并提升出来的，然而，建之于上的物理理论反过来却能解释几乎所有的自然现象，并在生产实践中得到广泛的应用，极大的推动生产力的发展。

有两个理论，几乎能解释同样多的事实，谁简单，物理学将选择谁。考虑一个简单的问题，为什么人们最初都认为太阳及其它行星围绕地球转，而不是行星(含地球)围绕太阳转？这也是出于简单性的考虑：人们最初天文知识少，只能通过肉眼观察；太阳朝起夕落，认为太阳及其它行星围绕地球转自然是方便的事情。但是随着技术的进步，人们的天文观测越来越精密，为了解释“太阳系”的许多现象，如地球的四季变化，日食和月食，土星、木星位置的异常变化等，伟大的几何学家托勒密在前人的基础上创立了严密的“地心说”，解释了当时的绝大部分观察现象。“地心说”的基本要义是：(１)地球是圆的，静止地位于宇宙的中心；(２)太阳及其它行星绕地球转动，基本轨道(称为１级轨道)是圆周，一般来说，太阳或行星并不恰好处于１级轨道上，而是绕１级轨道上的点作半径更小的圆周(称为２级轨道)运动。这样，整个“太阳系”就像一个齿轮嵌套体系：１级轨道是一些大齿轮，２级轨道是一些较小的齿轮，大齿轮传动小齿轮。最初齿轮数目还不多，但随着观察水平的提高，托勒密又不得不在小齿轮上套上更小的齿轮，越套越多，最后竟达８０个之多。面对着这么多的齿轮，天才的哥白尼站了出来，说：“不，太阳系应该是简单的！我们若将太阳和地球换个位置，托勒密的齿轮至少能扔掉一半以上，太阳系也就变得井然有序了。”这就是“日心说”，物理学最终选择了它。试问：从相对运动的观点来看(不考虑动力学的原因)，选择地球为参考系和选择太阳为参考系，没有理由说谁更优越，为什么要抛弃“地心说”而承认“日心说”呢？两个字：简单---“日心说”后经开普勒的改造只剩三条定律，但太阳系各行星运动规律尽在其中。

接下来谈对称性。很早以前，古希腊人就认为球是最完美的图形，为什么？球有几大显著特点：(１)将它绕直径旋转任意角度仍与之重合；(２)将它相对于过球心的平面镜作镜像仍与之重合；(３)将它上的每一点与球心连线并在延长线上取到球心距离与该点到球心距离相等的点组成的图形仍与之重合。这就是对称，它们分别是我们通常所说的旋转对称、镜像对称和中心对称，均属于直观上的几何对称。 物理学中的对称则有更加深刻的含义，它是指某类对象的全体(在数学上通常称为集合，用Ｓ标记)在某种操作(数学上称为变换，用Ｔ标记)下不变的性质。为将这个抽象的概念解释清楚，先介绍一下变换Ｔ，它是一种法则(记住：它不一定能写成显明的表达式)，你在Ｓ中任意选一个元素(即上面所指的某类对象)，根据这种法则，我总可以在Ｓ中选一个元素与之对应。譬如，设Ｓ为全体实数，Ｔ为三次方运算，你给一个数，好比说是２，我就能在Ｓ中找到８，也就是说Ｔ将Ｓ中的２变换到Ｓ中的８；在高中我们就知道，Ｓ中的所有元素经Ｔ变换后得到的元素恰好布满Ｓ，不多不少。我们将满足这一条件的Ｔ称为Ｓ上的满变换，同时说Ｓ在变换Ｔ下是不变的，即Ｓ具有某种对称性。

下面用这种抽象的对称概念来考察一下前面提到的球的直观的几何对称，譬如说旋转对称。为叙述方便，将球心放在坐标系(Ｘ，Ｙ，Ｚ)的原点，并取旋转轴为Ｚ轴。设Ｓ为球上所有点组成的集合，Ｔ为使Ｓ上的任意一点绕Ｚ转一个任意角度的变换，利用转轴公式可证明Ｔ是Ｓ上的满变换，根据我们的抽象定义就可以说球具有某种对称性，这种对称性与旋转有关，故称为旋转对称。对应于不同的旋转角度就有不同的变换Ｔ，其中有一个特殊的变换，它对应的旋转角度为零，称为单位变换；将绕Ｚ轴旋转一个角度(对应的变换记为Ｔ)后又继续旋转另一个角度(对应的变换记为Ｔ’)的总变换称为变换Ｔ与Ｔ’的合成变换，在这里它显然满足结合律；绕Ｚ轴顺时针旋转一个角度的变换与绕Ｚ轴逆时针旋转一个相同角度的变换互为逆变换，因为它们的合成变换为单位变换。如果将绕Ｚ轴转任意角度的变换的全体记为Ｇ，则Ｇ中包含单位变换、互逆变换和合成变换，且合成变换满足结合律，这恰好符合“群”的四个条件，因而称之为Ｓ的一个变换群，只要找到了Ｓ的所有变换群，就完全刻画了它的对称性。

所有的物理理论都有自己的变换群：伽利略变换的全体构成牛顿力学的变换群；洛仑兹变换的全体构成电动力学和狭义相对论的变换群；时空的任意坐标变换构成广义相对论的变换群……它们各自的基本方程在自己的变换群下形式是不变的，它们都是对称的理论。广义相对论之所以能震撼几乎所有物理学家的心灵就在于它的变换群是我们四维时空中最广泛、最一般的变换群。

每一种对称性总伴随着一个守恒量(诺德尔定理)：空间平移对称导致动量守恒；时间平移对称导致能量守恒；空间旋转对称导致角动量守恒；电荷共轭对称导致电量守恒；空间镜相对称导致宇称守恒……

近五十年来，粒子物理与场论飞速发展，对称性的指引在其中起了决定性的作用。在粒子物理中，物理学家根据对称性预言并发现新粒子，正电子、欧米格负粒子和顶夸克等就是极好的例证。在场论中，“对称决定相互作用”：杨振宁和米尔斯根据某种对称性提出了著名的杨－米尔斯场论，该理论的变换群决定了无质量的粒子(称为“规范玻色子”)的数目和性质，规范玻色子在粒子之间来回跳舞就产生了相互作用，不同的玻色子决定不同的相互作用，如光子决定电磁相互作用，Ｗ或Ｚ玻色子决定弱相互作用，胶子决定强相互作用，据推测引力相互作用是由引力子决定的(未证实)。

对称是美好的，然而在物理学中却发生了一些奇特的事情：杨振宁和李政道提出弱相互作用中宇称不守恒并为吴健雄所证实；宇宙中正物质显著的多于反物质；用杨－米尔斯场论产生有质量的粒子需要引进一个非对称的希格玛场。这些事实都要求对称性自发破缺，自发破缺的机理是什么？这或许是下个世纪的问题。

最后谈谈统一性。统一就是要求理论在不附加太多的基本假定的基础上尽可能前后一致地解释更多的物理现象：牛顿力学几乎能描述所有宏观低速的运动(也包括分子热运动和声)；电动力学能描述大多数电磁现象；量子力学能很好的解释微观粒子的运动……众所周知，目前自然界普遍存在四种力：强相互作用、弱相互作用、电磁相互作用和引力相互作用，它们决定了现今自然界的各种物质运动。物理学的终极目标就是要将四种力统一成一种力，即所谓的大统一。

向大统一进军的先锋当属爱因斯坦，当它完成广义相对论后，立即想到要将引力和电磁力统一为一种力(那时人们还仅知道这两种相互作用)。爱因斯坦创立广义相对论时考虑到空间的物质分布和等效原理(惯性质量和引力质量本质上是一个质量)将时空考虑成弯曲的，从而将引力几何化，取得了非凡的成功。他的下一个思路是：能否将引力场和电磁场的总场几何化来统一两种力，几乎半个世纪，他未取得实质性进展，直至临终时，他对一个朋友说：“看来我是完成不了这项事业，不久它就会被遗忘，但终有一天它会被重新唤起。”果如其所料，不久杨振宁与米尔斯发表了著名的杨－米尔斯场论，为攻进大统一的城堡打开了一个缺口，在此基础上，盖尔曼、格拉肖、萨拉姆和温伯格等人迅速建立了弱电统一理论，随后格拉肖、乔治等建立了强弱电统一理论(也有人称之为大统一理论)。看来离最终目标仅差一步，然而很多事实表明引力可能是个例外，这一步或许是难以逾越的鸿沟。令人哭笑不得的是：引力是人类最先认识到的一种力，到头来对它却最没有把握，甚至有人怀疑它是否真的是基本的。

以上谈到了物理尤其是理论发展过程中简单性、对称性和统一性所起的作用。它们三者并不是孤立的：对称则统一，统一则简单；它们构成了物理学的美学准则。在过去，它们是评价一个理论好坏的标准；在今天，它们已成为构造一个新理论的出发点，将新理论限制到只有少数几种可能；在将来，它们将继续指引我们物理前进的方向，从这个意义上来讲，或许比实验更重要。


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科学没有终极解释

我们人类的思维逻辑使我们总能对任何科学解释再问出需要解释的新问题，所以依靠经验的科学无法实现终极理论。科学仅无法回答自身的问题就实在太多了，正象许多人提出的诘难。按照经验原则给出的每一个解释都会招致一个新的问题。这表明所有物理解释的方式都不足以满足理性(reason)的需要。对终极理论的最强大阻挠恰恰是我们人类总能发现科学所不能解答的问题。

理论物理学或纯科学具有人类经验的共享性，这与哲学有本质的不同。正是由于这种共享性导致物质与精神的分裂。当科学发展到一定程度我们就会问：人类能否与"上帝"共享经验？如果回答否，我们就会怀疑在科学上(而不是哲学上)能否实现大统一或终极理论。

物理统一理论是相对的，在科学上不存在对Everything的大统一理论。科学没有那么大的本事。任何终极解释都必须具有主观或经验非共享的特征，这样才能避免解释的无限循环，例如当有人非要打破沙锅问到底的话，我说：这是上帝的意志，你去问上帝吧。上帝的意志具有主观性(人格化)，我们又无法与其共享。

根据量子场论，我们感受的世界包括我们自身只不过是量子态的一种偶发形式，是一种巧合。这里并非想讨论世界是否可知这个问题，因为知识有哲学和科学两种形态，

中国古代哲学中的天人和一、太极、阴阳、八卦等还有世界其他各民族的古老哲学和宗教都能够在一定程度上给出终极解释以完整人们认识的逻辑。在这一点上科学无法战胜宗教和神秘主义。也许将来人类会制造出"上帝"--- 超级人工智能"机器"，那时候我们人类的哲学和科学才真正"统一"了。


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科学猜想的要素

一、纯科学或物理学的猜想必须具有物理含义，即某种无法验证或暂时无法验证的现象。

二、其物理含义必须有数学表达式。

否则最多只能算是评论、哲学或宗教学说。

另外，描述是由基本原理来说明复杂现象，解释是把复杂的现象还原为简单的原理。无论描述还是解释都不能循环论证。


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一个平凡而又神奇的故事

我的一个朋友的父亲是一位大专物理教师。1999年5月2日我在他家谈论>时，这位老师提出了我从不知道的一个著名双星摄动难题。他说如果这个理论能解决这个难题就会接受它，这个新物理理论光涵盖已有的结论还不令人激动，如果它能够解决现有理论无法解决的问题，就会更加证明它的正确性，就象广义相对论解决了水星摄动问题那样。他从一本书中找到数据并抄在纸上，让我带给>的作者。我回家后立即给作者打电话，把数据告诉了他。过了不到半个小时他回电话告诉我计算结果是0.66。我又马上打电话到朋友家，这位老师告诉我实测值是0.64，而用广义相对论推导的摄动公式计算结果是2.34! 一个困扰学术界多年的难题用新的时空理论竟在半个小时内就被解决了。


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物理统一理论无法回避的问题

科学是人们经验共享部分的知识。尽管我们都知道对事物的观测结果并不等于客观存在，但很少有人质疑依赖经验的物理理论所反映的就一定是客观存在。例如，几乎所有的主流物理学家都说根据相对论物质运动和信息传递的速度极限是光速，因为我们从未观测到比光速更快的东西。

物理学的统一理论必然面临观测结果与客观存在之间是否存在差距及这种差距的大小和本质的问题(测不准原理并不能满意地解释这个问题)，因为除了在基本原理上进行猜想外，我们都是用现象解释现象。这种用现象解释现象的范式是把某种观测的结果用来当作本质来解释和预测其他现象。存在是个舞台，科学实验和观测都是在"电视转播屏幕"前得到的。我们只能解释和预测"电视屏幕"上的表演，这就是科学的局限性。在绝大多数情况下，这种局限性是不明显的。

但是当科学研究到达一定层次时采用这种解释方式就会发生极大的困难，在这个层次上用现象解释现象就如同行为学理论通过观测和研究人的行为来描述人的思想(行为)。

现代物理学在高速或微观领域中观测的结果是相对的(时空偏转效应)，而观察者使用的测量单位是绝对的(地球坐标系)。在经典物理学中没有这个差别，因为经典物理可以被看作是纯粹维象的。但是我们会发现现代物理学原理的基本数学表达式中并没有区分两者，物理学的维象主义导致了我们对物理原理产生了错误的信仰，即把观测结果当成了被观测对象的实际状态。这种错误主要反映在我们对相对论的理解和宇宙学等方面。我们干嘛不把量子状态的不确定性等效于我们的测量单位不确定呢(时空偏转效应)? 上帝怎么做并非是由我们眼光所限定的。

如果我们有勇气承认科学观测事实与客观存在有差别，特别是在科学研究的某个层次上这种差别(包括测量作用)已经影响到了我们的描述和预测能力以及我们通常把握客观的思维逻辑，那么我们可以认为物理学的进一步发展是无法回避这一重大问题的。回避这个问题会让我们永远也解释不清物理学的基本问题，这就是为什么对量子力学和相对论佯谬的几十年讨论始终没有令人满意的结果。

未来的物理学或许会含有更多的哲学味道和艺术品位，尽管科学不需要假设上帝的存在。


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公理化体系

今天，公理方法在数学研究中受到普遍重视，但在自然科学研究中却受到普遍怀疑和抑制。这种情况是与科学发展的历史相关的。众所周知，公理化体系最先是由欧几里得创立的。所谓公理本意是指人们公认的、无需证明的道理。正因为如此，欧几里得的几何学一度被认为是绝对真理。但非欧几何的出现改变了人们关于公理的观念，特别是，面对以互为否定的命题为前提建立的不同公理体系，数学家们开始困惑了：数学能够揭示真理吗？这个问题又可分解为：数学是反映什么的？数学真理是什么真理？公理理论是纯数学的还是科学的共同理论？

根据统一论对数学本质的揭示，数学是研究各种空间体系的科学理论。不管是什么数学理论，它都有着固定的空间模式，几何学是这样，代数学也是这样。当然，这个空间并不是我们生活在其中的空间，而是各种不同的数学模型。我们所生活的空间是个现实的空间，而科学理论中的空间是一些抽象的空间，是由数学理论所界定的。我们每一个人都生活在同一个现实空间中，但却生活在不同的理论空间中，而这正是构成不同的人文环境的原因。不管是对自然界还是对社会的各个方面，比如对宇宙、对政治、对经济、对文化等领域，我们每个人都有不同的理解，而空间就是由这些理解构成的。所以说，数学能够揭示真理，但它揭示的是一种主观真理。

科学真理包括主观真理和客观真理。所谓客观真理当然是关于客体的，没有对客体的科学认识，就谈不上客观真理。对客体的科学认识包括定性认识和定量认识，所谓定性认识是自然哲学的任务，而定量认识则是数学的任务。所以说，自然科学就是自然哲学加数学。牛顿把它的物理体系叫做"自然哲学的数学原理"，大概就是这个原因吧。同样，社会科学就是社会哲学加数学。从这点来看，今天我们称为社会科学的许多理论，它们并未应用数学或对数学的应用还很幼稚，这种理论实际上还没有进入科学阶段，还只能被叫做社会哲学。

前面说过，公理化理论由于非欧几何的出现而受到质疑。但数学家们并未因此而气馁，相反，公理方法在今天受到数学家们的普遍青睐。他们摒弃了旧的公理观念，不再把公理看作不证自明的道理，而把它们当做不同理论体系的逻辑出发点。所谓一个公理化体系必须满足三个条件，这就是体系的相容性、独立性和完备性。相容性指的是体系内部的不矛盾性；独立性要求各公理之间不能相互证明；完备性则要求体系内的任何命题都能被证明或证伪。这种追求逻辑统一性的公理化方法实际上已经成为一种综合性的科学研究方法，不仅适合于数学研究，也适合于逻辑学、心理学的研究和各种自然科学、社会科学的研究。

可惜的是，这种方法并未得到科学家们的重视。他们仍习惯于用经验命题作为建立体系的基础，而不注重追求这种经验命题的逻辑前提。经典科学是这样，现代科学也是这样。统一论在建立公理化的科学理论方面作出了一定的努力。

建立数学的完备性理论是二十世纪研究的主旋律，这是科学向完备性进发的前奏。二十一世纪一定将是建立科学的完备性理论的世纪。

无论是自然哲学的数学原理、广义相对论，还是量子力学的代表性理论，无不在理论的数学完备性上下极大的功夫。理论的数学完备性是名副其实的理论物理学家学家追求的境界。


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统一理论的范式

国内外许多所谓的"物理统一理论"都是是哲学方面的，而在哲学上发展或统一物理理论要么是发现科学所不能解答的问题，要么就是用形而上学(metaphysics)的方式重新解释已知的现象和结论。后者与宗教说教似乎没有什么区别。

任何科学理论的发展或物理学的统一都是基本原理的突破，它可以是某种猜想，但其直接推论要依赖实验结果使我们能够共享。原有的科学基本原理只能被涵盖，成为新理论结论的一部分或特例，而不是被推翻。这个过程要靠物理学而不是哲学。

不少人一再论证相对论和量子力学的"错误"，可相对论和量子论总是不倒。科学上总是接受最好的解释，如果自己没有更好的理论而去批判别人，别人是不会倒的。

在哲学上谈论大统一远比在物理上搞大统一容易得多。这种站点有很多，物理学的发展从来就没有听过哲学家的告诫。

物理上的大统一也许是个渐进过程，很可能是一种非常简单而又奇妙的方法，但肯定不是大家都认为或遵守的某种范式。科学上的重大理论和发现从来没有蜂拥而至产生的，大家都认为可行的路通常是走不通的。

我们对世界或宇宙的认识、理解和描述都来自我们已有的经验，纯科学表现在对我们经验共享部分的语言、文字和公式描述，这种描述必须符合我们的认识逻辑。我们的认识逻辑总能让我们提出需要解答的问题，谁也无法阻止我们对任何解释再问一个问题。科学不能给出我们认识的终极答案或者说仅靠我们有限经验的共享部分不能够解答一切。如果存在非形而上学的大统一理论的话，很明显我们会陷入认识逻辑上的自我循环。


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隐藏在神秘波函数背后究竟是什么？

今天，我们必须认识到，量子理论自身还存在许多问题，即使它已出现并被广泛应用近四分之三个世纪，即使它的大多数创立者已乐观地认为它是一个完善的理论，即使今天量子理论的正统解释已为人们普遍接受，隐藏在神秘波函数背后的粒子的客观运动形式还没有被发现。人们甚至还不清楚波函数究竟是描述什么的，以及波函数的测量投影过程是客观的还是主观的，亦或是一种虚幻。因此人们自然无法真正理解由测量投影过程所导致的量子非定域现象的本质，他们所依据的只能是信仰和猜测，于是重建量子理论的概念基础，发现量子理论的真正物理解释也许是目前最迫切的一个问题。

首先，它没有解决理论所描述的物理对象问题，人们对于理论中所出现的波函数还没有一个满意的物理解释，人们放弃了粒子的经典运动图像，却没有给出粒子真实的客观运动图像，这一问题一直被认为具有更多的哲学味道而使实用科学家们避而远之，但是它的解决可能为我们解决所有其它问题提供第一条线索。

其次，量子理论本身没有解决测量问题，它没有描述理论与经验的连接纽带---测量过程。在目前的量子理论中，测量过程被简单地当作是一种瞬时的、非连续的波函数投影过程，然而对于这一过程为何发生及如何发生它却说不清楚。为了一致地解释这一测量过程，正统解释求助于微观系统和测量仪器之间的量子边界，但是它又无法确切地描述这一量子边界，可以说，量子边界的存在是正统解释的取胜法宝，同时又是它的致命弱点，这一形势被形象化地表述于Schrodinger猫佯谬中；另一方面，一旦将测量投影过程解释为一种客观的物理过程，它的存在将明显与相对论不相容，即对这一过程的描述不可能具有相对论所要求的Lorentz不变性(注：解析时空变换已经彻底解决了这一重大问题。)，这导致了人们一直在投影过程的客观性和相对论的有效性之间犹豫不决，从而在很大程度上阻碍了对量子测量问题的解决，并进而阻碍了人们对波函数的物理含义的探求。应当指出，越来越多的物理学家已认识到量子测量问题是目前量子理论中最重要，也是最棘手的物理问题，它的最终解决将不仅使现有量子理论更加完善，同时也将为量子理论与相对论的结合铺平道路。


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• 欧几里得空间的根本性质是它的平面性 -marketreflections- ♂ (125 bytes) () 02/04/2009 postreply 12:17:02

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• N是表示累计正态分布函数，N(d1)在无分红情况下等于delta，即股票价格变动对期权价格的影响。 -marketreflections- ♂ (87 bytes) () 02/06/2009 postreply 21:01:58

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• 在期满日T时,期权价值为VT = max (ST - X )逆向求解：由VT 求 V -marketreflections- ♂ (9551 bytes) () 02/07/2009 postreply 11:13:02

• 1973—1982:股票价格仅上升12%，每年的波动却高达（+-）20%。这种情况下，市场以新的金融工具形式创新以应付克服金融波 -marketreflections- ♂ (11056 bytes) () 02/07/2009 postreply 04:26:40

• 希腊哲学追求跨越时间领域的“共相”，动态背后的静态,一个仅显现于理智而不显现于感官的永恒世界 -marketreflections- ♂ (22979 bytes) () 02/07/2009 postreply 04:39:20

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• “共相”: cycles -marketreflections- ♂ (0 bytes) () 06/19/2009 postreply 17:19:16

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• 证券收益率瞬间的标准差，简称证券价格的波动率; 风险中性定价原理 -marketreflections- ♂ (26159 bytes) () 02/07/2009 postreply 06:16:57

• 三个基本的定价原理 -marketreflections- ♂ (10018 bytes) () 02/07/2009 postreply 06:34:34

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• 金融是在时间和风险两个维度上优化配置资源:无套利均衡分析法,分析的基本方法是将这项金融资产与市场中其他金融资产组合起来，形成一个 -marketreflections- ♂ (1545 bytes) () 02/07/2009 postreply 07:03:59

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• 时间维度是跨期 风险维度则是指在风险和预期收益（即平均收益）之间进行权衡 -marketreflections- ♂ (406 bytes) () 02/07/2009 postreply 07:15:56

• 时间维度; 风险维度=空间 ,变形, variation, physics! -marketreflections- ♂ (0 bytes) () 06/19/2009 postreply 17:21:52

• human's brain is sentive to 风险维度, 天生! -marketreflections- ♂ (48 bytes) () 06/19/2009 postreply 17:23:25

• 相对定价法:标的资产价格与衍生证券价格之间的内在关系，直接根据标的资产价格求出衍生证券价格：衍生证券 -marketreflections- ♂ (12948 bytes) () 02/07/2009 postreply 07:30:05

• 风险中性定价原理的本质 宋逢明 -marketreflections- ♂ (305 bytes) () 02/07/2009 postreply 07:50:45

• 证券价格的变化过程: 衍生证券的定价与标的资产的预期收益率μ是无关的 -marketreflections- ♂ (20707 bytes) () 02/07/2009 postreply 08:16:06

• 高估实值期权的价格，低估虚值期权的价格 -marketreflections- ♂ (20904 bytes) () 02/07/2009 postreply 08:21:27

• 范岱年 人的认知和产生自我意识的物理机制。 -marketreflections- ♂ (890 bytes) () 02/08/2009 postreply 10:32:05

• 第五章 意识的潜能 -marketreflections- ♂ (20156 bytes) () 02/09/2009 postreply 09:46:44

• wwwquantummotionorg (图) -marketreflections- ♂ (77 bytes) () 02/09/2009 postreply 12:00:36

• 普朗克: 电磁场和物质交换能量是以间断的形式(能量子)实现的，能量子的大小同辐射频率成正比 -marketreflections- ♂ (18257 bytes) () 02/09/2009 postreply 17:27:37

• 偏微分方程是椭圆或者超双曲线方程时，也就是空间或者时间其中之一是0维或同时多维 -marketreflections- ♂ (19195 bytes) () 02/09/2009 postreply 17:44:57

• 统计学规律: 如果随机事件重复无数次，只要是发生概率不为0的事件都会发生， -marketreflections- ♂ (10025 bytes) () 02/09/2009 postreply 18:08:13

• 李学生专栏 任何物理理论的相对性都以使这个理论的定律保持不变的变换群来标志 -marketreflections- ♂ (149817 bytes) () 02/09/2009 postreply 18:24:55

• 人是一个多层信息系统: 日常世界中，物质具有的波的性质无法测得，是由于它们的质量相对于普朗克常量h实在是太大了 -marketreflections- ♂ (30796 bytes) () 02/09/2009 postreply 18:40:30

• 物体的温度实际上就是原子在物体内部的运动 -marketreflections- ♂ (7917 bytes) () 02/09/2009 postreply 18:47:12

• 温度 宏观 物质含电磁波的多少 微观 物体内部分子运动剧烈程度的标志 -marketreflections- ♂ (5406 bytes) () 04/26/2009 postreply 10:24:52

• 激发态电子是不稳定的, 激发态电子将返回基态或其它较低能;在一定温度下达到热平衡时，基态与激发态的原子数的比例遵循Boltzma -marketreflections- ♂ (1970 bytes) () 02/09/2009 postreply 18:55:16

• “能量最低原理”热平衡: 激发态电子将返回基态或其它较低能: 在一定温度下达到热balance时，基态与激发态的原子数的比例遵循 -marketreflections- ♂ (15126 bytes) () 04/26/2009 postreply 10:42:41

• 激发态电子是不稳定的，大约经过10-8秒以后，激发态电子将返回基态或其它较低能 -marketreflections- ♂ (3511 bytes) () 02/09/2009 postreply 18:58:27

• 神经元处于微观世界与宏观世界交界处。在这一物质尺度上，量子运动的两种过程---扩散过程和聚集过程是最活跃的， -marketreflections- ♂ (238 bytes) () 02/10/2009 postreply 08:43:39

• 非平衡态的系统所产生的自组织行为 -marketreflections- ♂ (134 bytes) () 02/10/2009 postreply 10:11:00

• 能量愈低，体系愈稳定，这就是能量最低原理 最大熵原理 核外电子的排布应尽可能使体系的能量为最低 -marketreflections- ♂ (7833 bytes) () 04/26/2009 postreply 10:48:50

• 自组织与耗散结构 -marketreflections- ♂ (5176 bytes) () 02/10/2009 postreply 10:16:28

• 宏观物体由服从量子力学规律的微观粒子组成，但由于其空间尺度远远大于这些微观粒子的德布罗意波长，微观粒子量子特性由于统计平均的结果 -marketreflections- ♂ (8350 bytes) () 02/10/2009 postreply 10:29:41

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• 一切势场总有由高势位向低势位自发转变的趋势 -marketreflections- ♂ (230 bytes) () 10/02/2009 postreply 10:23:39

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